MHD系统的主要类型

燃煤MHD系统

类型的选择磁流体动力发电机取决于所使用的燃料和应用。丰富的煤炭世界上大部分地区的石油储量都有利于燃煤MHD系统的发展电力生产。煤可以在足够高的温度下燃烧以产生热电离。然而，当气体沿着管道或通道，其导电性随其温度而下降。因此，当温度下降到约2500k(约2200°C，或4000°F)时，热电离发电基本上就完成了。为了在经济上具有竞争力，燃煤电厂必须结合MHD发电机与常规蒸汽植物以所谓的二元循环生长。热气体首先通过MHD发生器(这一过程称为MHD发生器)顶部)，然后进入传统蒸汽厂的汽轮发电机(底部阶段)。采用这种安排的MHD电厂被称为开循环，或一次性，系统。

煤燃烧作为热源有几个优点。例如，它会产生煤渣，煤渣在磁流体力学条件下是熔融的，并形成覆盖所有绝缘体和电极壁的层。这一层的电导率为足够的在气体和电极结构之间提供传导，但不至于传导到引起明显的电流泄漏和随后的功率损失。由于炉渣层对壁的热损失的减少超过了由于炉渣层的存在而产生的任何电损失。此外，将种子材料与煤炭结合使用对环境也有好处。特别是，在MHD发生器的管道中发生的复合化学反应有利于在高硫煤的燃烧中形成硫酸钾，从而减少二氧化硫对大气的排放。回收种子材料的需要也确保了MHD燃煤电厂内建立了高水平的颗粒去除。最后，通过精心的设计锅炉而燃烧控制，可以实现低水平的氮氧化物排放。

其他MHD系统

除了天然气作为燃料来源，更奇特的MHD发电系统已经被提出。传统的核反应堆可以使用氢，或惰性气体如氩或氦但它们的工作温度过低，无法产生MHD发电机中使用的热电离。因此，使用种子材料进行某种形式的非平衡电离是必要的。

理论上，太阳能聚光器可以提供热能在足够高的温度下产生热电离。因此，基于太阳能的MHD系统具有潜力，只要太阳能收集器能够在高温下长时间可靠地运行。

在偏远地点提供大脉冲电力的需求已经刺激的发展脉冲MHD发生器。在这种情况下，MHD系统主要由火箭发动机、管道、磁铁和与电气负载的连接组成。这种发电机已作为脉冲功率电磁测深仪器的源地球物理研究。几秒钟内的功率水平可达100兆瓦。

常见MHD发生器的一种变体采用液态金属作为导电介质。液态金属因其高导电性而成为一种有吸引力的选择，但它不能直接作为热力学工质。液体必须是结合用一种驱动气体或蒸汽在发电机风道中产生两相流，或者它必须由一种热力学加速泵(通常被描述为喷射器)，然后在它通过管道之前与驱动气体或蒸汽分离。尽管这类液态金属MHD系统从电气的角度来看具有吸引人的特性机它们的温度受液态金属性质的限制，约为1250 K(约975°C，或1800°F)。因此，它们与能够在相同温度范围内工作的各种现有能量转换系统竞争。

利用MHD发电机为宇宙飞船提供动力，既可爆破又可连续也考虑了行动。虽然化学热源和核热源都被研究过，但后者一直是为深空探测器提供电力推进动力等应用的首选。